Question

【题目】煤燃烧排放的烟气中（主要含SO2、CO2）的SO2形成酸雨、污染大气，对烟气进行脱硫，回答下列问题：

（1）采用Ca（ClO）2烟气脱硫可得到较好的效果。已知下列反应：

①SO2（g）+2OH （aq） ＝SO32 （aq）+H2O（l） ΔH1

②ClO （aq）+SO32 （aq） ＝SO42 （aq）+Cl （aq） ΔH2

③CaSO4（s） ＝Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

则反应SO2（g）+ Ca2+（aq）+ ClO （aq） +2OH （aq） ＝ CaSO4（s） +H2O（l） +Cl （aq）的ΔH=_ 。

（2）采用氨水烟气脱硫，最终可得到氮肥。将相同物质的量的SO2与NH3溶于水所得溶液中c（H+）﹣c（OH-）＝ （填字母编号）．

A．c（SO32-）﹣c（H2SO3）

B．c（SO32-）+c（NH3·H2O）﹣c（H2SO3）

C．c（HSO3-）+c（SO32-）﹣c（NH4+）

D．c（HSO3-）+2c（SO32-）﹣c（NH4+）

（3）烟气在较高温度经下图方法脱除SO2，并制得H2SO4。

①在阴极放电的物质是 。

②在阳极生成SO3的电极反应式是 。

③已知室温下，Ksp（BaSO4）=1．1×10－10。将脱除SO2后制得的H2SO4配成pH＝4 的H2SO4溶液，与pH＝9的 Ba（OH）2 溶液混合，若所得混合溶液的 pH＝7，则 Ba（OH）2 溶液与 H2SO4 溶液的体积比为 。欲使溶液中c（SO42－） ＝2．0×10－4mol·L-1，则应保持溶液中 c（Ba2＋） ＝ mol·L-1。

（4）一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂，利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为：2CO（g）＋SO2（g）2CO2（g）＋S（l） ΔH= - 270KJ·mol-1其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，不考虑催化剂的价格因素，选择_ 为该反应的催化剂较为合理（选填序号）。

a． Cr2O3 b． NiO c． Fe2O3

选择该催化剂的理由是：_ 。

某科研小组用选择的催化剂，在380℃时，研究了n（CO） : n（SO2）分别为1:1、3:1时，SO2转化率的变化情况（图2）。则图2中表示n（CO） : n（SO2）＝3:1的变化曲线为 。

Answer 1

【答案】（1）△H1＋△H2－△H3（2）B D

（3）① O2 ② 2SO42――4e－＝ 2SO3↑ + O2↑

③10:1 5．5×10－7

（4）c ； Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；a

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律：①+②-③得反应SO2（g）+ Ca2+（aq）+ ClO （aq） +2OH （aq） ＝ CaSO4（s） +H2O（l） +Cl （aq）的ΔH=△H1＋△H2－△H3。

（2）根据反应：SO2+NH3+H2ONH4HSO3知将相同物质的量的SO2与NH3溶于水所得溶液为NH4HSO3溶液，溶液中存在电荷守恒：c（HSO3-）+2c（SO32-）+c（OH-）=c（H+）+c（NH4+），c（H+）﹣c（OH-）＝c（HSO3-）+2c（SO32-）﹣c（NH4+），D正确，C错误；溶液中存在物料守恒：c（NH4+）+ c（NH3·H2O）=c（HSO3-）+c（SO32-）+c（H2SO3），结合电荷守恒和物料守恒可知c（H+）-c（OH-）=c（HSO3-）+2c（SO32-）-c（NH4+）=c（SO32-）+ c（NH3·H2O）-c（H2SO3），所以A错误，B正确，选BD。

（3）根据图示知该装置为电解池，总反应为2SO2+O22SO3，SO3+H2OH2SO4。①电解池的阴极发生还原反应，故在阴极放电的物质是O2。②在阳极生成SO3的电极反应式是2SO42――4e－＝ 2SO3↑ + O2↑。③设氢氧化钡溶液的体积为V1，硫酸溶液的体积为V2，根据题意知10-5mol/LV1=10-4mol/LV2，则V1:V2=10：1；已知室温下，Ksp（BaSO4）=1．1×10－10。欲使溶液中c（SO42－） ＝2．0×10－4mol·L-1，则应保持溶液中 c（Ba2＋） ＝Ksp（BaSO4）/ c（SO42－）= 5．5×10－7mol·L-1。

（4）分析图1知Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源，故用Fe2O3作催化剂；增大CO的浓度，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则图2中表示n（CO） : n（SO2）＝3:1的变化曲线为a。